Effect of Micro-Sprinkler Irrigation and Cooling Mulch Film on The Microclimate and Productivity of Kimchi Cabbage During High-Temperature Periods
본 연구는 고온기에 배추(Brassica rapa L. ssp. pekinensis) 의 안정생산을 위해 미세살수와 저온성필름의 고온 스트레스 저감 효과를 평가하였다. 실험1에서는 ‘춘광’과 ‘청명가을’ 배추를 대상으로 관수장치(임팩트 스프링클러, 미세살수)와 피복자재(흑색필름, 저온성필름)의 요인배치 실험을 수행하 였다. 실험2에서는 ‘춘광’ 배추를 대상으로 관수 시점에 따른 미세살수의 냉각 효과를 비교하기 위해 오전(9-11시), 오후 (13-15시), 또는 야간(19-21시)에 각각 처리하여 비교하 였다. 실험1의 결과, 저온성필름은 일중 최고 지온을 흑색필 름 대비 평균 4.5-6.9°C 하강시켰다. 미세살수는 즉각적으 로 기온을 약 5°C 하강시켰고, 상대습도를 70%까지 증가시 켰다. 엽록소 지수(SPAD)는 ‘춘광’ 배추에서는 저온성 필름 피복 시, ‘청명가을’ 배추에서는 미세살수 적용 시 가장 높았 다. 최대 광화학 효율(Fv/Fm)은 생육초기에 흑색필름과 임팩 트 스프링클러를 처리한 ‘청명가을’ 배추에서 가장 낮았으나 2주 후 0.7 이상으로 회복했다. 생육 지표는 두 품종 모두 미세 살수 처리에서 개선되었다. 실험2의 결과, 오후 관수 시 가장 기온하강 효과가 높았고, 특히 일사량과 기온이 높은 날일수 록 그 효과가 증대되었다. 야간 관수 시 미세살수에 의한 온도 변화는 없었다. 본 연구 결과를 통해 미세살수와 저온성필름 이 배추의 고온 스트레스를 저감하고 재배환경을 개선에 효과 적임을 확인하였다. 향후에는 온도조절뿐만 아니라 물 이용 효율을 함께 높일 수 있는 정밀 제어 기술 개발이 필요하다.
This study was conducted to evaluate the effects of micro-sprinkler irrigation and cooling mulch film on alleviating heat stress in kimchi cabbage (Brassica rapa L. ssp. pekinensis) during high-temperature periods. Experiment 1 was conducted using two cultivars, ‘Chungwang’ (CG) and ‘Cheongmyeong Gaeul’ (CM), were cultivated under a factorial design of irrigation equipment (impact sprinklers, micro-sprinklers) and mulch film (black film, cooling film). Experiment 2 was performed using CG cabbage only, to compare the cooling effects of micro-sprinkler irrigation applied at different times of day: morning (09:00-11:00), afternoon (13:00-15:00), or night (19:00-21:00). In Experiment 1, the cooling film reduced daily maximum soil temperature by 4.5-6.9°C, compared with black film. Micro-sprinkler irrigation immediately decreased air temperatures decreased by approximately 5°C, and relative humidity reached 70%. Chlorophyll index (SPAD) values were highest under cooling film for CG cabbage, and under micro-sprinkler irrigation for CM cabbage. The maximum photochemical efficiency of PSII (Fv/Fm) of CM cabbage was lowest under black film with impact sprinkler at the early stage, but recovered to over 0.7 after two weeks. Growth performance was improved in both cultivars with micro-sprinkler irrigation. In Experiment 2, afternoon irrigation provided the strongest cooling effect, particularly on days with high solar radiation and air temperature. Irrigation using micro-sprinklers did not affect temperature at night. These results confirmed that micro-sprinkler irrigation and cooling films effectively mitigate heat stress and improve the growing environment of summer cabbage. Further research is needed to develop precise control strategies that regulate temperature while enhancing water use efficiency.